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浙江大学

物 理 实 验 报 告

实验名称：碰撞实验

指导教师：肖婷

班 级 号：土水交2107

专业：土木、水利与交通工程

班级：土水交2107

姓名：林某某

学号：***45

实验日期:__12__月_24_日 星期__五_上/下午

预习部分 认真书写

【实验目的】

1.加深牛顿力学和动量、能量守恒的理解。

2.如何利用气垫导轨设计实验验证动量守恒定律。

3.掌握恢复系数及计算方法。

4.理解碰撞过程动能定理及能量损耗。



【实验原理】（电学、光学画出原理图）

①动量守恒定律：m1V10+m2V20=m1V1+m2V2对于完全弹性碰撞有：

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对于完全非弹性碰撞：

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当取v20=0时，则有v=m1v101（m1+m2）②恢复系数e：相互碰撞的两物体，碰撞后的相对速度和碰撞前的相对速度之比，称为恢复系数，用符号e表示

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③碰撞时动能的损耗设碰撞后和碰撞前动能之比为R

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2.瞬时速度的测量：

△x/△t即可近似认为是滑块通过光电门附近的瞬时速度其中毫秒计时器测出挡光时间为△t，

△x为置于滑块上U形挡光片得宽度



预习部分 认真书写

【实验内容】（重点说明）

1.调整检验使气垫导轨处于水平状态

判断导轨是否处于水平有两种方法： “静态法”和“动态法”。当用“静态 法”进行调节时， 将滑块置于已通气的导轨上，调节支点螺钉使其在任何位置都 能保持静止不动， 或稍有运动， 但不总向一个方向运动。当用“动态法”进行调 节时， 要求滑块在沿同一方向运动的过程中经过两光电门的时间近似相等， 即可 认为导轨已调平。

2.用完全弹性碰撞验证动量守恒

要求分两种情况进行研究：

(1)令m1 = m2 ，v20 = 0;

1)用天平分别称出两个滑块的质量m1 和m2。

2)将计时器功能选择在“S2”档。

3)如图2所示，接通气源后， 将滑块2置于两光电门之间， 并使其静止(即v20 = 0)，滑块1置于导轨的一端。碰撞前， 迅速对滑块1施某某v10 相反且与导轨平面 平行的力， 使滑块1运动到与导轨端弹簧圈相碰反弹回来， 产生初速度v10，记下 滑块1经过光电门1的时间/t10。

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图 2

4)两滑块碰撞后，滑块1将静止。滑块2以速度v2 向前运动，记下滑块2经过 光电门2的时间/t2。

5)重复测量3次，将测量数据填入表1内。

(2)令m1 ≠ m2 ，v20 = 0。

1)用天平称出两重块的质量，加在滑块1上。

2)仿照上述步骤，记下滑块1经过光电门1的时间/t10 ，以及碰撞后滑块2和 滑块1先后经过光电门2的时间/t2 和/t1 (注意：在滑块2经过光电门2运动到导轨

的一端时，应使它静止，否则由于弹回而影响时间/t1 的测量)。

3)重复测量3次，将测量数据填入表2内。



【实验器材及注意事项】

实验仪器：1.气垫导轨

实验仪器和仿真仪器：

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实验仪器

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仿真仪器

2.数字毫秒计

实验仪器和仿真仪器：

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实验仪器

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仿真仪器

3.滑块

实验仪器和仿真仪器：

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实验仪器

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仿真仪器

4.天平

实验仪器和仿真仪器

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实验仪器

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仿真仪器

注意事项：

1.严格按照在操作规范使用物理天平

2.严格按照气垫导轨操作规则3.给滑块速度时速度要平稳，不应使滑块产生摆动；挡光框应与滑块运动方向一致，且其遮光边缘应与滑块运动方向垂直。且要使气垫调平。



数据结果 不得涂改

【实验数据与结果 表一：质量相同(m1=199 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 物理量：滑块的质量和滑块碰撞前后的速度。

需要的实验器材：气垫导轨、数字计时器、天平、滑块（两个)、轻质弹簧、细线、弹性碰撞架、撞针、橡皮泥等。

设计思路2利用斜槽上滚下的小球结合平抛运动进行实验。一个质量较大的小球跟一个大小相同、质量较小的小球发 生一维碰撞，碰撞后小球做平抛运动。

需要测量的物理量：两个小球的质量和小球碰撞前后的速度。

需要的实验器材：斜槽、铁架台、两个体积相同而质量不等的小球、天平、复写纸、白纸、圆规、刻度尺、铅垂线等。



仔细读数 认真记录

【数据记录及草表】

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教师签字：





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